建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用策略

摘 ?要：在國(guó)家部門(mén)大力支持下，我國(guó)建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展。其中，剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，為建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量和建筑整體性能的提升提供了技術(shù)支持。剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大、承載力較強(qiáng)、并且抗震、抗風(fēng)性能好，在高層建筑中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。因此研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用具有積極的社會(huì)意義，希望本篇文章的研究能夠推動(dòng)該設(shè)計(jì)理念的廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);應(yīng)用

1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分類(lèi)

1.1整體墻

剪力墻結(jié)構(gòu)自身具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，而且抗拉和抗壓能力都比較強(qiáng)，整體墻孔洞比較大，但是數(shù)量少，部分墻體上并沒(méi)有設(shè)置孔洞，從受力方向上來(lái)看屬于豎向受力的情況。從水平結(jié)構(gòu)來(lái)看，較大的荷載會(huì)使剪力墻的高度和寬度擴(kuò)大，導(dǎo)致墻體界面出現(xiàn)變形的情況。整體墻截面雖然可能會(huì)出現(xiàn)變形，但是仍然是符合剪力墻標(biāo)準(zhǔn)的，墻體正面在應(yīng)力的影響下形成線性分布，使墻體始終保持安全性和穩(wěn)定性。

1.2小開(kāi)口墻

小開(kāi)口墻也是剪力墻結(jié)構(gòu)中比較常用的一種模式，剪力墻的孔洞面積如果不斷變大的情況下就會(huì)形成小開(kāi)口墻。從墻體的水平結(jié)構(gòu)來(lái)看，荷載的壓力會(huì)導(dǎo)致小開(kāi)口剪力墻結(jié)構(gòu)受到影響，使得墻體截面存在正應(yīng)力，而這些正應(yīng)力的分布呈現(xiàn)規(guī)范性，屬于偏離直線分布。這種力的分布方式，會(huì)使剪力墻的局部彎應(yīng)力與主應(yīng)力之間互相疊加，如果這種疊加力不產(chǎn)生反彎點(diǎn)的情況下，小開(kāi)口剪力墻形成。1.3聯(lián)肢墻

聯(lián)肢墻與小開(kāi)口墻相似，都是孔洞比較大的墻體，如果開(kāi)孔連接位置強(qiáng)度比墻肢小時(shí)，水平荷載將導(dǎo)致剪力墻連接位置出現(xiàn)反彎點(diǎn)的情況。這種結(jié)構(gòu)中每個(gè)墻肢都是獨(dú)立的個(gè)體，并獨(dú)立發(fā)揮作用。而這些獨(dú)立的墻肢個(gè)體進(jìn)行連接就會(huì)形成剪力墻，這種剪力墻也被稱為聯(lián)肢墻。

1.4壁式框架墻

建筑剪力墻中孔洞最大的墻體為壁式框架剪力墻，墻體的孔洞越大，墻肢的獨(dú)立性越強(qiáng)，如果孔洞連接位置強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出墻肢時(shí)，剪力墻的受力情況也會(huì)發(fā)生變化。壁式框架墻與框架結(jié)構(gòu)墻體具有相似性，在負(fù)荷的情況下截面會(huì)出現(xiàn)彎矩的情況，而且建筑內(nèi)墻還可能會(huì)引起比較多的反彎情況。

2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

2.1穩(wěn)定性優(yōu)好

剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出了穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前階段，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展，建筑數(shù)量也呈現(xiàn)出了急劇增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了盡可能節(jié)省土地資源，建筑高度也出現(xiàn)了快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。因此，這便對(duì)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提出了更高要求。就目前形勢(shì)來(lái)看，將剪力墻合理應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)中，能夠有效提升整體建筑的穩(wěn)定性，從而更好地保障人民居住安全。

2.2安全性能高

在開(kāi)展任何一項(xiàng)活動(dòng)時(shí)，都需要充分考慮到安全方面因素對(duì)其所產(chǎn)生的影響。長(zhǎng)期以來(lái)，安全一直都是保障各項(xiàng)活動(dòng)開(kāi)展的前提和基礎(chǔ)。為此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，也需要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。如果能夠在一定程度上有效提升建筑的穩(wěn)定性，便會(huì)降低自然災(zāi)害對(duì)其產(chǎn)生的影響。借助到剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的積極作用，能夠有效提升整體建筑的安全性。在安全意識(shí)不斷提升的背景下，更是需要認(rèn)識(shí)到安全性能對(duì)其所產(chǎn)生的影響。尤其是在當(dāng)前建筑性能更加完善的現(xiàn)在，不能過(guò)于追求建筑科技性，降低安全要求。

2.3建筑結(jié)構(gòu)抗震性能好

近年來(lái)，板塊運(yùn)動(dòng)越來(lái)越活躍。相應(yīng)的，這便會(huì)在一定程度上增加地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率，尤其是在地震災(zāi)害方面。從其特點(diǎn)來(lái)看，具備了明顯不可控性、難以預(yù)測(cè)性、破壞性較大的特點(diǎn)。如果在發(fā)生了地震災(zāi)害時(shí)，沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行有效控制，更是會(huì)對(duì)周?chē)貐^(qū)居民正常生活和生命、財(cái)產(chǎn)安全造成極大威脅。然而有效利用剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，便可以加強(qiáng)內(nèi)部設(shè)計(jì)穩(wěn)定性，從而有效提升建筑的抗震能力。具體來(lái)看，在抗震性能方面，其具備較高的承載力，當(dāng)?shù)卣馂?zāi)害發(fā)生時(shí)，能夠降低對(duì)建筑的影響，從而保障人民生活穩(wěn)定。

3剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1注重分析結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)

首先，基于剪力墻結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中必須注意剪力墻結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計(jì)，要采用相應(yīng)的提高延性的措施，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗倒塌的能力。其次，高層建筑軸向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)承受荷載的基本情況予以明確，高層建筑受豎向荷載和水平荷載的影響較大，而剪力墻能對(duì)橫向及豎向荷載進(jìn)行協(xié)調(diào)和抵抗，即使在高強(qiáng)度的水平荷載作用下也可將其側(cè)移距離保持在合理范圍內(nèi)。

3.2結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn)

只有對(duì)剪力墻進(jìn)行合理布局，才能體現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的作用，因此要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及建筑使用功能對(duì)剪力墻進(jìn)行合理的選型布置。在設(shè)計(jì)中，剪力墻應(yīng)盡量布置在建筑物端部、轉(zhuǎn)角、平面突出及荷載較大的位置，如山墻、電梯間等。在對(duì)剪力墻布置時(shí)要保證雙向均勻，保證合理的間距，為了減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，應(yīng)使平面的剛心和重心盡量重合。通過(guò)截面采用I、L、T型的組合墻形式，在布置中要盡量減少一字墻設(shè)計(jì)，短肢墻也不宜過(guò)多采用，以此達(dá)到剪力墻穩(wěn)定性和延性的要求。

3.3剪力墻厚度設(shè)計(jì)要點(diǎn)

剪力墻結(jié)構(gòu)墻厚設(shè)計(jì)與高層建筑穩(wěn)定性設(shè)計(jì)相統(tǒng)一，設(shè)計(jì)人員要明確剪力墻厚度要求，采用合適的厚度設(shè)計(jì)，墻厚大于300mm時(shí)，則需要在端部中間設(shè)置鋼筋，并沿墻肢方向設(shè)置箍筋，以滿足剪力墻穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度的要求。另外，為了給后期建筑施工帶來(lái)便利，在設(shè)計(jì)墻的厚度時(shí)，應(yīng)以結(jié)構(gòu)層高最小值來(lái)選取合適的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度;結(jié)構(gòu)厚度確定后要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)進(jìn)行明確，如支撐點(diǎn)可以采用剪力墻與剪力墻相交處及剪力墻與樓板交接處等;為了達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震要求，應(yīng)以建筑層數(shù)及施工材料來(lái)加強(qiáng)底層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，若建筑物處于地震頻率較大區(qū)域，還應(yīng)加強(qiáng)底部剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，以此提高建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能，達(dá)到剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震效果。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，建筑剪力墻的設(shè)計(jì)中存在多種剪力墻形式，不同剪力墻的應(yīng)用工程存在一定的區(qū)別，因此需要結(jié)合具體工程情況選擇合理的剪力墻。同時(shí)在剪力墻設(shè)計(jì)和施工中需要做好剪力墻位置、彎矩、延伸以及厚度等方面的處理，并做好人員的培訓(xùn)工作，保證剪力墻設(shè)計(jì)和施工的合理性。

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作者簡(jiǎn)介：

黃家輝，男，漢，河北省衡水市，建筑結(jié)構(gòu)